TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM
MÔN HỌC: KỸ THUẬT SẢN XUẤT SƠN
Đề Tài :TÌM HIỂU VỀ SƠN ALKYD
PHẦN I – MỞ ĐẦU
Sơn là ngành kỹ thuật đang trên
đà phát triển theo nhịp độ chung
của nền kinh tế quốc dân.
Sơn được phân loại tùy theo mục
đích sử dụng, theo gốc nhựa,
theo phương pháp sản xuất, mục
đích sản xuất.
Ngay trong lĩnh vực sơn tổng hợp
người ta cũng chia ra nhiều loại
khác nhau: Sơn sử dụng dung
môi hữu cơ (alkyd, vinyl, epoxy,
polyuretan, acrylic, polyester
không no…) sơn nước, sơn bột…
PHẦN II – NỘI DUNG
Các thành phần có trong sơn alkyl
Tính thực tiễn của việc sản xuất
nhựa Alkyd
Cơ sở xây dựng công nghệ sản
xuất nhựa Alkyd
Công nghệ sản xuất.
I. Các thành phần trong sơn alkyl
Sơn Alkyl bao gồm các thành phần
chính sau:
Nhựa alkyl
Bột màu
Bột phụ trợ
Phụ gia
Dung môi
Nhựa alkyl (chất tạo
màng):
Các polyme được sử dụng
làm chất tạo màng nhiều nhất
trong sơn như là:
- nhựa alkyd
- nhựa epoxy
- nhựa vinyl
- nhựa acrylate
- nhựa PU,
Bột màu:
có 2 loại được sử dụng trong
công nghiệp sơn là:
- bột màu hữu cơ.
- bột màu vô cơ
Nhược điểm của bột màu
vô cơ là: độ lên màu, độ phủ kém,
màu xỉn,…
Về giá thành: bột màu hữu
cơ đắt, độ bền nhiệt kém, dễ phân
hủy khi nhiệt độ cao, dẫn đến hiện
tượng loang màu sơn
Bột phụ trợ (Bột độn)
Các loại bột phụ trợ thường sử dụng trong
công nghiệp sơn là :
- bột đá
- bột nặng
- bột nhẹ
Các loại này đều là CaCO
3
nhưng do khác biệt
về tính chất đá nơi khai thác mà có tỷ trọng và 1
số tính chất khác nhau.
Phụ gia:
Đối với các loại sơn alkyd do
đặc tính khô lâu nên luôn phải sử
dụng loại phụ gia làm khô. Các
phụ gia này là các hợp chất của
Co, Mn, Pb, đóng vai trò khâu
mạch alkyd giúp sơn khô nhanh
hơn.
Dung môi:
Dung môi đóng vai trò pha loãng trong sơn.
Các loại dung môi chủ yếu được sử dụng
bao gồm:
- xylen
- toluen
- MIBK
- MEK
- butyl acetate,
II. TÍNH THỰC TIỄN CỦA VIỆC
SẢN XUẤT ALKYD
Alkyd được sản xuất theo nhiều phương
pháp khác nhau như:
- Phương pháp axit béo
- phương pháp rượu hoá
- phương pháp axit hoá
- phương pháp khử nước dầu thầu dầu.
Mỗi phương pháp lại tiến hành theo hai
cách: Trong khối (nóng chảy) hoặc trong dung
dich (phương pháp đẳng phí).
Tùy thuộc vào hàm lượng dầu thảo mộc
(axit béo đơn chức) biến tính có thể chia nhựa
alkyd thành 3 loại sau:
Đa số các nhựa alkyd khô ở điều kiện
thường là nhựa alkyd béo và nhựa alkyd
trung bình.
Nhựa alkyd béo Dầu chiếm 56 - 70%
Nhựa alkyd trung bình Dầu chiếm 46 - 55%
Nhựa alkyd gầy Dầu chiếm 30 - 45%
III. CƠ SỞ XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT NHỰA ALKYD
Nguyên liệu sản xuất nhựa Alkyd
Các chỉ tiêu kỹ thuật sản phẩm và
phương pháp kiểm tra.
Xây dựng đơn phối liệu thực tế trong
sản xuất.
3.1 Nguyên liệu sản xuất nhựa
Alkyd
Các nguyên liệu sản xuất nhựa Alkyd ở
Việt Nam hiện nay chủ yếu là nhập từ
nước ngoài:
- Dầu thảo mộc
- rượu đa chức
- axít đa chức
chỉ có một lượng nhỏ dầu thảo mộc
được khai thác trong nước.
a. Dầu thảo mộc
Dầu thảo mộc là những Triglyxerid nghĩa là
ester của Glyxerin và các axit béo. Công thức
chung là:
R1, R2, R3 là gốc các Axít béo.
Trong công nghiệp sơn, dầu thảo mộc được
chia làm 3 loại: Dầu khô, bán khô, không khô.
COOR
CH
CH
CH
2
2
1
COOR
COOR
2
3
b. Rượu đa chức
Ethylenglycol (rượu 2 chức):
Công thức hóa học:
2
CH
CH
2
OH OH
Các chỉ tiêu Tiêu chuẩn
Trạng thái điều kiện thường Chất lỏng
Nhiệt độ sôi 198
o
C
Tỷ trọng 1,12 g/cm3
Chỉ số chiết quang DE = 1,434
Khối lượng đương lượng 31
Glyxerin (rượu 3 chức)
Công thức hóa học:
2
CHCHCH
2
OH OH OH
Các chỉ tiêu Tiêu chuẩn
Trạng thái điều kiện thường Chất lỏng nhớt
Nhiệt độ sôi 290
o
C
Tỷ trọng 1,26 g/cm3
Khối lượng đương lượng
(Glyxerin 95%)
32
Pentaerythrytol
Công thức hóa học:
Theo tiêu chuẩn TC 4.1-2002/NL-STH
CH
2
OH
OH
2
CH
CH
CCHOH
2
2
OH
Anhydride phthalic
Công thức hóa học:
Theo tiêu chuẩn TC 4.2-2002/NL-STH
O
O
O
C
C
Xylen
Công thức hoá học gồm 3 dạng đồng phân
CH
3
3
CH
CH
3
3
CH
CH
3
3
CH
m - xylen
t
0
s = 139,1
0
C
p - xylen
t
0
s = 138,3
0
C
o - xylen
t
0
s = 144,2
0
C
3.2 Các chỉ tiêu kỹ thuật sản phẩm và phương
pháp kiểm tra
Các chỉ tiêu kỹ thuật sản phẩm:
Các sản phẩm nhựa Alkyd có thể ứng dụng
được cho việc sản xuất sơn Alkyd công
nghiệp. Phải đạt các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu:
Màu sắc <10 gardner
Độ nhớt 130-200 giây
Chỉ số axit ≤ 22 mgKOH/g
Hàm lượng chất không
bay hơi
= 60 ± 2%
3.3 Xây dựng đơn phối liệu thực tế
trong sản xuất
Để tạo ra được sản phẩm đạt các chỉ tiêu
kỹ thuật với độ béo lựa chọn là 64% khối
lượng và tỷ lệ nhóm OH dư là 1,24.
Từ công thức:
24,1
)(
)(
=
−
=
COOHngsoduongluo
OHduongluong
R
IV. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NHỰA ALKYD
4.1 Đơn phối liệu:
Tên sản phẩm: Nhựa Alkyd setal 270.
Ký mã hiệu: AK02 - ĐC3
Sản xuất trên R101 và R201
Tên nguyên liệu Tính cho 1 mẻ
nấu trên thiết bị
7.5KL
Tính cho 1 mẻ
pha loãng thiết bị
10KL
Dầu đậu ngoại 3450 3450
Dầu chẩu nội 450 450
Penta Erythrytol ngoại 860 860
Anhydride Phthalic ngoại 1500 1500
PbO xúc tác 4 4
Xylen hồi lưu 200 200
Xylen pha loãng-rửa 165 165
Dầu hỏa 3700 (4655 + 10
lít)
Đơn công nghệ sản xuất sơn Alkyd
V. HỆ THỐNG THIẾT BỊ TỔNG HỢP ALKYD
Giải thích:
1 - Thiết bị gia nhiệt (Heater).
2 - Téc chứa trung gian dầu tải
nhiệt.
3 - Ống thủy.
4 - Bơm tuần hoàn.
5 - Bộ lọc dầu tải nhiệt.
6 - Bơm bổ sung dầu tải nhiệt.
7 - Bơm dầu Diezen.
8 - Bình lường trung gian dầu
Diezen16 - Ống khói
9 - Bộ lọc dầu Diezen.
10 - Téc chứa dầu Diezen.
11 - Bộ đầu đốt.
12 - Đường ống dầu tải nhiệt
tuần hoàn.
13 - Đường ống cấp dầu tải
nhiệt.
14 - Cốc lọc dầu tải nhiệt.
15 - Bình giãn nở dầu tải nhiệt